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這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對全像光柵進行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對於設計用於虛擬實境 (VR) 和增強實境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數。

該解決方案與相應的 Hermite-Gaussian 結果不一致（對於大 e，它們應該如此）。在這種情況下，應使用高斯束腰光束選項來模擬光束模式。雷射的一般輸出可以從近軸波動方程的解中找到。對於雷射增益孔徑中的矩形、圓形和橢圓對稱性，已經找到了該方程的三組正交解。所有這三種解決方案都可以在物理光學傳播 (POP) 中的 OpticStudio 中建模。

在像差方面，彗差會隨視場角的變化而線性增加，而像散則是呈二次方增加。但人眼系統具有相對較小的光瞳尺寸，因此在此類系統的設計上，一般會認為球差和彗差並不十分重要。同理，其餘的像差在此也可先行忽略。隨著自由曲面製程技術的演進，光學設計者得以摒除許多以往的限制條件。同時，OpticStudio具有優越的運算能力，可以進行規模較大的系統和更多影像參數的模擬。

而且，此方法只能在每個單獨的字段上模擬PSF。像圖像模擬或相對照明這樣的分析是不可能的。Figure 2 工作流程的增強版本，如圖1所示。在製造之前，設計人員可以使用POP和FDTD來檢查最終的PSF。

在模擬的過程中，會將入射光因為元件表面鍍膜、反射和吸收而造成的能量損耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對大多數的鍍膜或雙折射材料進行完整的分析。但有時因為分類數據報告(Prescription data)不夠齊全，在進行模擬時會需要簡化後的模型。舉例而言，當我們無法得到真實的鍍膜資訊時，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設定就可以派上用場。

入射光的電場並非用單一個點來描述，相對的，我們會假設該電場比多重光束干涉發生的區域更大許多。在Zemax OpticStudio中，我們使用field係數來表示這個結果，這些係數已經被薄膜膜層的程式驗證過許多次。薄膜理論的慣例是計算平面法向量方向上的相位變化，這表示其假設了一個虛擬的平面波從薄膜最外層一路傳播到基板。

大多數都有多個相機單元，這對設計師和製造商提出了挑戰，以滿足嚴格的性能、成本和尺寸要求。在這篇Blog中，我們將討論 Zemax 解決方案如何幫助應對和克服這些挑戰。智慧型手機鏡頭模組用於智慧型手機相機的鏡頭模組非常複雜，每個模組都包含多個鏡頭元件。追求更好的成像性能，加上需要模組盡可能小以增強手機的美感，需要復雜的設計形式。透鏡的形狀通常是高度非球面的。

然後可以看到系統自動加入兩個Coordinate Break以及相關設定，如下。最後在確保把Chief的長度設定到出瞳的Radius上。便可以看到系統現在如下。打開評價函數，重新輸入以下數值驗證。可以看到目前的最大視場 (Hy=1) 邊緣光線 (Py=-1) 的波前差等於3.555676，跟OPD Fan中的結果一致。

01 說明 本文旨在介紹Ansys Lumerical針對有源光子集成電路中PN耗盡型移相器的仿真分析方法。通過FDE和CHARGE求解器模擬并計算移相器的性能指標（如電容、有效折射率擾動和損耗等），并創建用于INTERCONNECT的緊湊模型，然后將其表征到INTERCONNECT的測試電路中實現，模擬反向偏置電壓對電路中信號相移的影響。

通過Ansys Lumerical MODE模塊中的EME Solver進行參數掃描，可得十字型波導與高數值孔徑光纖的光場之間的模場匹配度與d、w的關系如圖2所示，圖2（a）和圖2（b）分別表示TE模和TM模的模場匹配度，其中d表示波導與中心波導的中心距，而w表示 波導的寬度。通過選擇合適的d和w的值以實現最優耦合效率。 圖2 十字型波導與HNAF光纖的模場匹配度。

Ansys Lumerical INTERCONNECT INTERCONNECT 是 Ansys Lumerical的光子集成電路仿真器，可驗證多模、雙向和多通道PIC。

緩解電磁干擾風險的物理layout技術如前所述，共模噪聲可能是EMI電磁干擾的主要因素。共模濾波器(ECMF)由ST公司（意法半導體）開發，和PCB ESD保護共同封裝在一起。ECMF的耦合電感濾除所有同相信號，讓差分信號通過。例如，ECMF04-4HSWM10將1至6GHz之間的CM噪聲降低了15dB[7]。ECMF定位是信號完整性和EMI緩解效率的關鍵。

點擊立即報名 11/24 | 數模混合電路的EMC正向設計——攝像頭/毫米波/激光雷達的底噪與相噪挑戰講師簡介：倪勝 | Ansys 主任應用工程師主題簡介：在高密度小型化電子系統演進中，電源噪聲已成制約數模混合電路性能的關鍵瓶頸，如ADC、傳感器、毫米波/激光雷達等高敏系統的底噪與相噪。電源噪聲以非線性調制的方式干擾信號鏈路，導致性能劣化。

摘 要：本研究基于ANSYS軟件，針對汽車轉向節的拓撲結構優化展開了仿真分析。首先，針對不同的工藝約束，建立了多目標拓撲優化目標函數，通過比較不同拓撲優化結果的區別和優劣勢，選取了最優的拓撲優化建模方法。隨后，根據拓撲優化結果，建立了工程化結構數模。

圖4 ADC型模式解復用器MMI型：MMI型的模分復用器的主要原理是基于光的自映像效應，通過控制MMI的輸入輸出位置以及長度，就可以在輸出端得到不同模式的自映像。該器件用于設計模式（解）復用器時，常與其他器件相結合，比如Y分支、亞波長光柵、多個MMI級聯等。

工作流自動化Ansys OpticStudio和Ansys Lumerical 求解器均與Ansys optiSLang集成，后者是專為工作流自動化和設計優化而設計的工具。我們可以使用這些集成來自動化上面介紹的工作流程。通過使用optiSLang 中的參數系統，我們可以依次添加必要的Lumerical和OpticStudio模塊，并在它們之間設置數據流。

有源環節不僅包括電相移器、微環調制器、馬赫曾德行波調制器、垂直光電探測器、熱調諧波導等多種有源光子器件，還包含波分復用、PAM4收發等完整的PIC系統，可大大提升學員設計復雜光子集成電路系統的能力。

模擬區域也必須正確設置，以使對稱軸與VCSEL軸相對應。波長/頻率：執行本征模分析時，“Optical”選項卡下的“Model Analysis”選項卡要求輸入單個波長/頻率值，以及計算中需要考慮的、圍繞所選值的特征模數量。用于本征模計算的波長/頻率應設置為接近VCSEL的預期工作波長。

總結 ANSYS高保真機電一體化仿真的優勢： 1）Ansys仿真技術方案在眾多客戶的實踐中被證實是可靠的，并且結合相對應的3D物理模型建模，其仿真精度遠超傳統系統仿真； 2）Ansys軟件作為成熟的商業軟件，上手簡單，減小工程師的學習成本，建立的仿真模型可進行復用和迭代設計。